甜瓜SRAP多态性分析及在品种鉴定中的应用

以国家蔬菜工程技术研究中心甜瓜单倍体育种组提供的12份薄皮甜瓜,30份厚皮甜瓜,2份野生甜瓜为试材,该研究优化了甜瓜SRAP反应体系,筛选出10对引物组合,分析了甜瓜多态性并对品种进行鉴定.结果表明:10μL反应体系为1×Buffer lμL,引物组合各20 ng,模板DNA 20 ng,dNTPs 2.0 mmol/L,Taq DNA聚合酶0.2U.10对引物组合在2份甜瓜上共扩增出166条带,其中多态性条带104条,每对引物组合平均能扩增出10.4个多态性位点.甜瓜间遗传距离在0.08～0.79(平均为0.357),54份甜瓜被分为二大类:Ⅰ类包括1份印度野生甜瓜和3份哈密瓜;Ⅱ类可再分为2个亚类:Ⅱ-1,是12份薄皮甜瓜;Ⅱ-2,包括1份中国野生甜瓜和37份厚皮甜瓜.引物组合m21e01、m21e10和m21e11区分率分别高达79.6％、81.5％和79.6％,有助于品种的高效鉴定.     

251份小麦种质资源的主要农艺与品质性状遗传多样性分析

【目的】对宁夏麦区小麦种质资源进行遗传多样性分析,筛选出优异种质资源,为拓宽宁夏小麦种质资源的遗传基础及挖掘育种骨干亲本提供基础材料。【方法】以来源于国内外的251份小麦种质资源为材料,对其主要农艺与品质性状进行变异、相关及聚类分析,并计算Shannon-Wiener遗传多样性指数（H'）和隶属函数值,对供试小麦种质资源进行综合评价。【结果】251份小麦种质的10个农艺性状变异系数为15.01%~37.01%,9个品质性状变异系数为2.05%~12.56%;农艺和品质性状的遗传多样性指数为2.17~2.30,平均为2.27。10个农艺性状间存在不同程度的相关性,9个品质性状间也存在不同程度的相关性。251份小麦种质分为六大类群,类群Ⅰ~Ⅵ包括材料数分别为35、40、53、55、40和28份,其中,类群Ⅰ的平均出粉率（69.58%）和容重（797.74 g/L）均最高;类群Ⅱ的平均穗长（10.00 cm）、结实数（18.18个）、穗粒数（54.07粒）、穗粒重（2.30 g）、吸水率（62.82%）和硬度指数（72.59）均最高;类群Ⅲ的平均株高最矮（73.53 cm）;类群Ⅳ的平均穗下茎长（41.94 cm）和湿面筋含量（33.95%）均最高,水分含量最低（11.76%）;类群Ⅴ的平均千粒重（40.92 g）、经济系数（0.43）和降落值（356.74 s）均最高;类群Ⅵ的平均分蘖数（4.96个）、小穗数（19.01个）、粗蛋白含量（16.10%）和沉降值（43.12 mL）均最高,表明各类群中含不同的优异性状。基于隶属函数值可把251份小麦种质资源分为163个等次,其中,黄-3、甘育4号、鉴076、M6445、宁春55号、陇春34号、ND646、宁春40号、济麦20号、陇春39号、宁春33号、郑麦1308、甘春24号、陇春29号、陇春23号、掖丰315和武春4号等17份种质排名前12名。【结论】251份小麦种质资源的农艺和品质性状变异较大,遗传多样性较丰富,其中综合评价优异的17份种质资源可用于宁夏小麦农艺与品质性状的遗传改良。     

小麦种质资源农艺性状遗传分析及白粉病抗性鉴定

【目的】本文拓宽了宁夏小麦遗传基础为育种提供优异资源。【方法】以外引和宁夏自育的81份小麦种质为材料,借助于形态学和分子标记手段,对不同农艺性状指标进行分析,部分抗性基因分子标记检测及成株期田间白粉病抗性鉴定。【结果】(1)依变异系数大小,9个农艺性状依次为有效穗(14.77%)﹥穗粒重(14.41%)﹥穗粒数(8.94%)﹥穗下茎长(7.03%)﹥结实数(5.69%)﹥小穗数(5.03%)﹥穗长(4.98%)﹥株高(3.21%)﹥千粒重(0.65%);(2)过多的有效穗不利于提高穗粒数和经济系数,穗长越长有利于增多穗粒数和提高粒重,较多小穗数有利于提高单株粒数和粒重,穗粒数、穗粒重、千粒重、经济系数间均具有极显著正相关;(3)在距离为21.83时,将81份种质分为7个类群,第Ⅰ类群材料平均有效穗最多(6.83±1.986)个,第Ⅱ类群材料平均株高最矮(83.94±13.42)cm,第Ⅲ类群材料穗下茎节最长(51.50±0.500)cm,第Ⅵ类群材料的穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重、经济系数均最高[分别为(11.00±2.370)cm、(61.00±4.359)粒、(2.69±0.303)g、(44.13±0.006)g、0.533],第Ⅶ类群材料的小穗数和结实小穗数最多[分别为(24.33±1.528)、(23.33±1.528)个];(4)9个白粉病抗性基因标记引物,检测到携带1、2、3、4个基因标记的材料分别为11、23、38和5份。【结论】总体上,地方和农家品种平均有效穗最多,自育和外引种质平均株高最矮,而唯有外引种质携带有Pm~21基因,携带Pm6和Pm~21基因的种质表现出较强的田间抗病性。     

宁春4号与河东乌麦杂交F2品质性状及其分子标记分析

在明确宁春4号与河东乌麦各自品质性状的基础上,以宁春4号与河东乌麦杂交F_2 331个单株为材料,进行品质性状及其分子标记分析,以期为宁夏回族自治区小麦品质性状改良发掘可利用的育种中间材料和QTL。结果表明,籽粒含水量、硬度、沉降值、蛋白质含量、面筋含量在F_2均出现较大分离,籽粒蛋白质含量、面筋含量、硬度、沉降值的群体平均值分别为14.71%、32.03%、50.98%、34.77 mL,均超过高亲亲本(依次为12.72%、24.06%、48.64%、17.96 mL),超高亲比例分别达82.94%、90.48%、66.27%、99.60%;含水量的群体平均值(10.72%)介于高亲亲本(10.75%)与低亲亲本(10.01%)之间,超中亲比例达77.78%,超高亲比例达46.63%。蛋白质含量分别与面筋含量和沉降值、含水量与硬度、面筋含量与沉降值均呈极显著正相关。类群Ⅱ、Ⅲ的蛋白质含量、面筋含量和沉降值均较高,为优质类群。利用分子标记检测到携带Bx17、Psy-A1基因的单株分别为233、294株,同时携带Bx17和Psy-A1基因的单株为206株;利用新开发的5个SSR标记共发掘出8个品质性状QTL位点,涉及5A、1B、5B、7B、5D等5条染色体,加性效应为-2.93～1.86,表型贡献率为3%～5%,LOD值最大为9.40,其中,1B和5D染色体存在品质性状QTL富集区。     

甜瓜分子标记的研究进展

从同工酶标记对甜瓜起源的研究、DNA分子标记对甜瓜遗传多样性的研究、甜瓜分子遗传图谱构建、甜瓜目标基因定位与DNA分子标记辅助育种、杂种优势分析与预测等5个方面对分子标记在甜瓜育种中的应用情况进行了综述。     

宁春4号×河东乌麦F2∶5家系遗传图谱构建与籽粒蛋白质性状QTL分析

为适应宁夏回族自治区小麦绿色优质高效品种选育和产业提质增效的需求,以宁春4号与河东乌麦杂交后代的248个F_2∶5家系为材料,对其进行遗传图谱构建与籽粒蛋白质数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)分析,以期为该地区小麦蛋白质性状遗传改良提供育种中间材料和QTL。结果表明:用197个SSR(simple sequence repeats)标记构建了包括小麦21条染色体的分子遗传图谱,总长度为2 342.63 cM,标记间平均距离为11.89 cM;蛋白质性状在F_2∶5家系出现较大分离,粗蛋白质含量、湿面筋含量的群体平均值(分别为14.49%、30.96%)介于双亲该性状之间,稳定时间的群体平均值(10.86 min)均超过高亲;粗蛋白质含量、稳定时间、湿面筋含量的超中亲比例分别达50.81%、77.82%、50.00%,超高亲比例分别达21.77%、59.27%、22.98%;籽粒蛋白质性状3个指标间均呈极显著正相关(P﹤0.01)。利用22个标记共检测到36个籽粒蛋白质QTL,分别为14个粗蛋白质含量QTL、6个稳定时间QTL和16个湿面筋含量QTL,涉及1A、2A、3A、5A、7A、1B、2B、6B、1D、2D、3D、4D、5D、6D、7D等15条染色体,36个QTL的连锁系数(LOD值)最大为14.9,表型贡献率为3%~6%,加性效应为-1.71~1.17,有11个标记所在的位点存在籽粒蛋白质性状QTL富集区。     

甜瓜DAMD反应体系优化及指纹图谱分析

以甜瓜DNA为模板,以小卫星DNA YNZ22核心序列为引物,在甜瓜上建立了DAMD的优化反应体系,并用该优化体系分析了28份甜瓜的遗传多样性,开发了一种揭示甜瓜种质间遗传差异的新型分子标记.     

甜瓜种质鉴定的高效引物(引物组合)适用性分析

以30份甜瓜种质资源为材料,采用RAPD(random amplified polymorphic DNA)、DAMD(directed amplification of minisatellite-region DNA)和SRAP(sequence-related amplified polymorphism)3种分子标记构建各自的DNA指纹图谱。针对图谱上扩增的条带分子量大小和分布,用统计软件逐一聚类,根据不同引物(引物组合)所得聚类图鉴别的品种数目,筛选出高分辨率的4个RAPD引物、3个DAMD引物和6个SRAP引物组合。同时,利用高效引物(引物组合)评价了甜瓜遗传多样性,将30份甜瓜分为薄皮和厚皮两类,厚皮甜瓜包括网纹和无网纹两种类型。     

甜瓜基因组DNA的提取及质量检测

利用改进的CTAB方法从甜瓜的叶片中提取DNA用于RAPD分析.结果表明,该提取方法简捷、扩增多态性好、谱带清晰,可对其他蔬菜如黄瓜、番茄、白菜等直接利用叶片提取DNA提供借鉴.     

宁春4号与河东乌麦杂交F2产量相关性状和抗病性及其QTL分析

在明确宁春4号与河东乌麦各自遗传性状的基础上,以宁春4号与河东乌麦杂交F_2群体的331个单株为材料,进行产量相关性状、抗病性及其QTL分析,以期为宁夏回族自治区小麦遗传改良提供基因资源。结果表明,产量相关性状在F_2群体均出现较大分离,有效分蘖数、经济系数的群体平均值分别为7.05个、0.37,均超过高亲亲本(分别为6.31个、0.31),超高亲比例分别达57.40%、75.23%;穗粒数、穗粒质量的群体平均值分别为33.07粒、1.19 g,均低于低亲亲本(36.49粒、1.22 g),超中亲比例分别达34.14%、33.84%,超高亲比例分别达34.14%、26.88%。类群Ⅰ的平均穗粒数最多(49.25粒)、穗粒质量最高(1.61 g),类群Ⅴ的有效分蘖数最多(14.50个),类群Ⅶ的经济系数最高(0.46),为优异产量相关性状类群。有效分蘖数与穗粒数、穗粒质量,穗粒数与穗粒质量、经济系数,穗粒质量与经济系数均呈极显著正相关。分别有9.97%、0.91%、0.60%的单株表现为高抗白粉病(1～2级)、条锈病(1级)、叶锈病(1级),10.57%、15.41%、15.11%的单株表现为中抗白粉病(3～4级)、条锈病(2级)、叶锈病(2级),79.46%、83.69%、84.29%的单株表现为感白粉病(5～8级)、条锈病(3～4级)、叶锈病(3～4级)。有15.11%的单株同时抗白粉病、条锈病,13.29%的单株同时抗白粉病和叶锈病,9.67%的单株同时抗条锈病、叶锈病,8.76%的单株同时抗白粉病、条锈病、叶锈病。利用新开发的13个SSR标记共发掘出25个产量相关性状和抗病性相关QTL,涉及2A、4A、5A、1B、2B、3B、5D、6D、7D等9条染色体,加性效应为-0.19～1.57,表型贡献率为2%～9%,LOD值最大为23.40。其中,4A、5A、1B、3B、5D、6D染色体存在产量相关性状和抗病性QTL富集区。